8大因素影响精馏操作!不可不知!

精馏过程的影响因素有哪些？塔的温度和压力、进料状态、进料量、进料组成、进料温度、回流量、塔顶冷剂量、塔顶采出量和塔底采出量......今天给大家仔细说说这些因素对精馏操作的影响！

精馏塔操作压力变化对精馏操作的影响

塔的设计和操作都是基于一定的压力下进行的，因袭一般的精馏塔总是先要保证压力恒定。塔压的波动对塔的操作影响是很大的。塔压的波动将产生如下的影响。

①影响产品质量和物料平衡

改变操作压力，将使每块塔板上的气液相平衡的组成发生改变，塔压升高，则气相中的重组分减少，相应的提高了气相中的轻组分的浓度；液相的轻组分含量增加，同时改变了气液相的比重，使液相增加，气相减少。

总的结果是：塔顶中的轻组分浓度增加，但数量减少；塔釜中的重组分浓度增加，釜液量增加。同理，压力降低，塔顶馏分的数量增加，轻组分浓度减少；釜液量减少，轻组分浓度减少。

正常操作中应保持恒定的压力，但若操作不正常时，引起塔顶中的重组分浓度增加，则可适当的增加操作压力的办法，使塔顶产品合格，但此时，液相中的轻组分损失增加。

②改变组分间的相对挥发度

压力增大，组分间的相对挥发度降低，分离效果下降，反之亦然。

③改变塔的生产能力

压力增大，组分的重度增大，塔的处理能力增大。

④塔压的波动

这将引起温度和组成间对应关系的混乱。我们在操作中经常以温度作为衡量产品质量的间接标准，但这只是在压力恒定的情况下才是正确的。

当塔压改变时，混合物的露点、泡点都会发生改变，引起全塔的温度分布发生改变，温度和产品质量对应关系也将发生改变。

从以上分析来看，改变操作压力，将改变整个塔的工作状态，因此在正常操作中必须维持塔压恒定，只有在塔的正常操作受到破坏时，才能上述分析，在工艺指标允许的范围内，对塔的压力进行适当的调节。

在精馏操作中，进料量，进料组成和进料温度的改变，塔釜加热蒸汽的改变、回流量、回流温度、塔顶冷剂量的改变以及塔板堵塞等，都可能引起塔压的波动，此时我们应先分析是什么原因引起的塔压波动，再及时处理，是操作恢复正常。进料量的大小对精馏操作的影响

进料量的大小对精馏操作的影响可分为下述两种情况来讨论。

①第一种情况

进料量的变化范围不超过塔顶冷凝器和塔底再沸器的负荷范围时，只要调节及时得当，对顶温和釜温不会有太大的影响的，而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。

进料量增加，蒸汽上升速度增加，一般对传质是有利的，在蒸汽上升速度接近液泛速度时，传质效果为最好。若进料量再增加，蒸汽上升速度超过了液泛速度时，则严重的雾沫夹带会影响塔的正常操作。

进料量减少，蒸汽的上升速度降低，对传质是不利的，蒸汽速度降低容易造成漏液，降低精馏效果。因此低负荷操作时，应适当增加回流比，提高塔内上升蒸气的速度，以提高传质的效果。

应该说明的是，上述结论是以进料量发生变化时，塔顶冷剂量和塔底热剂量均能作用相应的调节为前提的。

②第二种情况

进料量的变化范围超出了塔顶冷凝器和塔底再沸器的负荷时，不仅塔内上升蒸气的速度改变而且塔顶温度改变、塔釜温度改变，使得塔板上的气液相平衡组成改变，塔顶和塔底馏分组成改变。

例如，液相进料时，若进料量过大，则引起提馏段的回流也会很快增加，在热剂不够的前提下，将引起提馏段温度降低，釜温中的轻组分浓度增加，釜液的流量增加，这同时也会引

起上升蒸气中轻组分量增加，致使全塔温度下降，顶部溜出物中的轻组分纯度提高。

当气液两相混合进料时，若进料量突然增加过快，将使精馏段内蒸汽量突然增加，同时使提馏段内回流液量也突然增加，在冷剂和热剂不够的前提下，前者是精馏段的温度上升，后者是提馏段的温度下降；

前者引起塔顶馏分中重组分浓度增加，使产品质量不合格，后者引起塔釜馏分中的轻组分浓度增加，损失过大。

当全部为气相进料，进料量突然增加，首先应考虑到精馏段上升蒸汽量突然增加，随之而来的是塔顶的气相溜出物增加，回流比减少，塔顶温度上升，提馏段温度上升。

前者引起塔顶产品中重组分含量增加，塔内回流中的重组分也增加，后者使塔釜产品中的重组分浓度增加。

综上所述，不管进料状况如何，进料量过大的波动，将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件，造成塔顶、塔釜产品质量不合格或者物料损失增加。因此，应尽量保持平衡的进料量，即使需要调节时，也应该缓慢的进行。

进料组成的变化对精馏操作的影响

进料组成的变化，直接影响精馏操作，当进料中重组分的浓度增加时，精馏段负荷增加。对于固定了精馏段塔板数的塔来说，将造成重组分被带到塔顶，使塔顶产品质量不合格。

若进料中轻组分浓度增加时，提馏段负荷增加。对于固定了提馏段塔板数的塔来说，将造成提馏段内的轻组分不能全部被蒸出来，釜液中的轻组分的损失增加。

同时，进料组成的变化将会引起全塔的物料平衡和工艺条件的变化。组分变轻，则塔顶馏分增加，釜液量减少。

同时，全塔的温度下降，压力升高。组分变重，则塔顶馏分减少，釜液量增加。同时，全塔的温度上升，压力下降。进料组成变化时，可采取如下措施。

①该进料口。

组分变重时，进料口往下移；组分变轻时，进料口往上移。

②改变回流比。

组分变重时，加大回流比；组分变轻时，减少回流比。

③调节冷剂和热剂的量。

根据组分变动的情况，相应的调节塔顶冷剂量和塔釜热剂量，维持塔顶、塔底的产品合格，质量不发生改变。

进料温度的变化对精馏操作的影响

进料温度的变化对精馏操作的影响很大的。总的来讲，进料温度

降低，将增加塔底蒸发釜的负荷，减少塔顶冷却器的负荷。进料温度增加时，则减少塔底蒸发釜的负荷，增加塔顶冷却器的负荷。

回流比的大小对精馏操作的影响

操作中改变回流比的大小，以满足产品的质量要求是经常遇到的问题。当塔顶馏分中重组分浓度增加时，常采用加大回流比的方法将重组分压下去，以使产品质量合格。当精馏段的轻组分下到提馏段造成塔下部温度降低时，可以用减少回流比的方法以使釜温升起来。

增加回流比，对从塔顶得到产品的精馏塔来说，可以提高产品质量，但是却要降低塔的生产能力，增加水、电、气的消耗。回流比过大，将会造成塔内物料的循环量过大，甚至导致液泛，破坏塔的正常操作。

塔顶冷剂量的大小对精馏操作的影响

塔的回流，主要由于冷剂量的波动，在不同程度上影响精馏塔的操作。

例如：冷剂量减少，将会使冷却器的作用变差，冷凝液量减少，而在塔顶产品的液相采出作定值调解时，回流量势必减少。

塔顶采出量对精馏操作的影响

精馏塔塔顶采出量的大小与该塔进料量的大小是有着相互对应的关系，进料量增加，采出量也应增加。采出量只有随进料量变化时，才能保持塔内固定的回流比，维持塔的正常操作，否则将会破坏塔内的气液相平衡。

在强制回流操作中，如果进料量不变，塔顶采出量突然增大，则会易造成回流液罐抽空。回流液一旦中断，塔顶温度上升，同样也会影响塔顶产品的质量。

如果进料量增加，塔顶采出量不变，其后果是塔顶回流量增加，塔内的物料增多，上升蒸汽速度增大，塔顶和塔釜的压差增大，严重时会导致液泛。

塔底采出量的大小对精馏操作的影响

塔釜保持稳定的液面，是维持塔釜温度恒定首要的条件。塔釜液面的变化，又主要取决于塔底采出量的多少。

当塔底采出量过大时，会造成塔釜液面降低或抽空。这将会导致蒸发釜的釜液循环量减少，从而使得传热不好，轻组分不能全部蒸出，塔顶、塔釜的产品均不合格。

影响精馏塔操作问答题

1、影响精馏塔操作？影响精馏操作的因素有以下几种：（1）回流比的影响；（2）进料状态的影响；（3）进料量大小的影响；（4）进料组成变化的影响；（5）进料温度变化的影响；（6）塔顶冷剂量大小的影响；（7）塔顶采出量大小的影响；（8）塔底采出量大小的影响。 2、进料状态有哪几种，对精馏操作有何影响？进料状态有五种：1冷进料。2饱和液。3气液混和物。4饱和气。5过热气。对于固定进料的某个塔来说，进料状态的改变，将会影响产品质量和损失。例如：某塔为饱和液进料，当改为冷进料时，料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相遇，即被加热至饱和温度，与此同时，上升蒸汽有一部分被冷凝下来，精馏段塔板数过多，提馏段板数不足，结果会造成釜液中损失增加。这时在操作上，应适当调整再沸器蒸汽，使塔的回流量达到原来量。 3、进料量的大小对精馏操作有何影响？有两种情况：l进料量波动范围不超过塔顶冷凝器和加热釜的负荷范围时，只要调节得当，对顶温和釜温不会有显著变化，而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。2进料量变动的范围超过了塔顶冷凝器和加热的负荷范围时，不仅影响塔内上升蒸汽速度的变化，而且会改变塔顶、塔釜温度，致使塔板上的气液平衡组成改变，直接影响塔顶产品的质量和塔釜损失。总之，进料过大的波动，将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件，造成了系列的波动。因此，应平衡进料，细心调节。 4、进料组成的变化对精馏操作有何影响？进料组成的变化直接影响精馏操作，当进料中重组分增加时，精馏段负荷增加，容易造成重

组分带到塔顶，使塔顶产品不合格，若进料中轻组分增加，提馏段负菏就会加重，容易造成釜液中轻组份损失加大。进料组成的变化，还会引起物料平衡和工艺条件的变化。 5、进料温度的变化对精馏操作有何影响？进料温度的变化对精馏操作影响是很大的。进料温度低，会增加加热釜的热负荷，减少塔顶冷凝器的冷负荷。反之亦反。进料温度变化过大时，通常会影响整个塔的温度，从而改变汽液平衡。另外，进料温度的改变，会引起进料状态的变化，会影响精馏段、提馏段负荷的改变，使产品质量、物料平衡都会发生改变。因此，进料温度是影响精馏操作的重要因素之一。 6、塔顶冷剂量的大小对精馏塔顶冷剂量的大小会引起回流量和回流温度的变化。冷剂量加大，回流量也加大，塔顶温度下降；冷剂量减小，回流量也减小，操作有何影响？会引起顶温上升，因此，塔顶冷剂量要适当。 7、塔顶取出量的大小对精馏操作有何影响？塔顶取出量的大小与进料量有着密切关系：进料量增大或减小，取出量也相应增大或减小，这样才能保持搭内固定的回流比，维持塔的正常操作。如果进料不变，增加塔顶取出量，会引起回流比减小，操作压力下降，使重组分带到塔顶，引起产品不合格。减小取出量，会引起回流比增大，塔内的物料增多，上升蒸汽速度增大，塔顶与塔釜压差增大，时间长了会引起液泛，从而导致塔釜产品不合格。 8、塔底采出量的大小对精馏操作有何影响？精馏操作中塔釜液面必须保持稳定，而塔底采出量的大小将会引起液面变化。当塔釜液排

影响精馏塔操作的因素

影响精馏塔操作的因素： 进料温度： 进料温度降低，则提馏段热负荷增加，加热蒸汽用量增加，塔顶冷凝器冷负荷减少，塔釜产品质量下降；进料温度上升，塔顶冷凝器冷负荷增加，加热蒸汽用量减少。 一般通过调整加热蒸汽量来保证回流量不变 进料量： 进料量的变化，相应的塔顶采出量、塔釜采出量及塔顶冷凝器的循环水量和再沸器的加热蒸汽量应随之改变，以保证物料平衡。 进料量要保证平衡，调节要平缓，避免大起大落。 进料组成： 轻组分增加，提馏段负荷增加，容易造成釜液中轻组分损失加大，可以减少塔顶采出量，减小回流比； 重组分增加，静馏段负荷增加，易将重组分带入塔顶，可以减少塔顶采出量，增加回流比。 塔顶采出量： 塔顶采出量应随进料量的变化而变化，以保证塔内固定的回流比，维持塔的正常操作。 如果进料不变，增加塔顶取出量，会引起回流比减小，操作压力下降，使重组分带到塔顶，引起产品不合格。减小取出量，会引起回流比增大，塔顶与塔釜压差增大，时间长了会引起液泛，从而导致塔釜产品不合格。 塔釜采出量： 通过调整塔釜采出量来控制塔釜液位； 当塔釜液排出过大时，会造成釜液面下降或排空，使通过再沸器的釜液循环量减少，从而导致传热不好，轻组分蒸不出去，使塔顶、塔釜产品均不合格。如果塔底采出量过小，会造成塔釜液面过高，严重时会超过挥发管，增加了釜液循环的阻力，造成传热不好，使釜温下降，影响操作。 回流比： 回流比增加，塔顶冷凝器循环水量和再沸器加热蒸汽用量应随之增加， 塔顶冷凝器循环水量： 塔顶冷凝器循环水量的大小会引起回流量和回流温度的变化。循环水量加大，回流量也加大，塔顶温度下降；循环水量减小，回流量也减小，塔顶温度上升。 因此循环水量要适当。 塔顶温度： 在塔顶压力一定时，塔顶温度反映了塔顶产品组成；塔顶温度随进料量的进料组成变化而变化； 通过调节回流量来调节塔顶温度，塔底温度偏低，应适当减少回流量，提高塔顶采出量；塔顶温度偏高，应适当加大回流量，减少塔顶采出量。 塔釜温度： 在塔釜压力一定时，塔釜温度反映了塔釜产品组成； 通常是改变加热釜的蒸汽量来调节釜温。加大蒸汽量，釜温上升；减少蒸汽量，釜温下降。 引起釜温波动因素有：塔压突然升高与降低、塔釜液的波动、加热蒸汽压力波动、调节阀失灵、疏水器失灵，使加热釜内冷凝液过多、塔釜和加热釜连通管堵等， 塔压： 影响塔压变化的因素有：①塔顶温度②塔釜温度②进料组成④进料量⑤回流量⑥冷剂量及冷剂压力。另外，仪表故障、设备和管道的冻堵，也可引起塔压的变化。 调节塔压的方法：再沸器蒸汽用量过大，回流量较大，塔压升高，这时应适当降低蒸汽量，以调压塔釜压力。

_精馏塔操作常见问题

1.精馏塔操作及自动控制系统的改进 问：蒸汽压力突然变化时，将直接影响塔釜难挥发组分的蒸发量，使当时塔内热量存在不平衡，导致气-液不平衡，为此如何将塔釜热量根据蒸汽进料量自动调节达到相对稳定，从而保证塔内热量平衡是问题的关键。在生产过程中，各精馏塔设备已确定，塔釜蒸发量与气体流速成正比关系，而流速与塔压差也成正比关系，所以控制好塔顶、塔釜压力就能保证一定的蒸发量，而在操作中，塔顶压力可通过塔顶压力调节系统进行稳定调节或大部分为常压塔，为此，稳定塔釜压力就特别重要。于是在蒸汽进料量不变情况下，我们对蒸汽压力变化情况与塔釜压力的变化进行对比，发现两者成正比关系，而且滞后时间极小。于是将蒸汽进料量与塔釜压力进行串级操作，将塔釜压力信号传递给蒸汽流量调节阀，蒸汽流量调节阀根据塔釜压力进行自动调节，通过蒸汽进料量自动增大或减少，确保塔釜压力稳定，从而保证了精馏操作不受外界蒸汽波动的影响。 我们在讨论精馏塔的控制方式，主要分析的是工艺系统对塔的影响，公用工程几乎不对内部有制约。实际上也是如此。举例分析：蒸汽系统的压力突然变化的系数要远远小于一个精馏塔内部压力变化的系数，也就是说蒸汽系统的压力对比塔压是更趋于稳定；基于这个原因塔压的控制才可以串级控制再沸器的进入蒸汽流量。如果发现蒸汽系统的压力发生了变化，塔压基本没法和加热蒸汽流量串控了。 第二塔的压差基本只是一个参考数据，一般不对塔压差进行控制。尽管塔压差过高我们要采取一定的措施。 DCS/SCS/APC等技术伴随着大容量的工业电脑的应用，投入成本逐渐下降，精馏塔的高级智能控制也成为可能，比如APC/SCS等技术，精馏产品纯度也得到保证。可是这些系统其实很脆弱，由于影响这些先进控制的外来因素的影响，DCS操作工随时都可能摘除这些控制，回到DCS的水平，进行人工干预。 问：个人认为首先蒸汽压力的波动可以直接影响釜温和塔釜压力的不稳定,同时造成塔内压差的波动,在锅炉补水或蒸汽温度变化的情况下如果不即时去调节蒸汽量来稳定塔内压差的话,很有可能造成反混和塔釜轻组分超标现象.这个和采用双温差控制的方式相仿,而且在现场操作的时候,如果蒸汽压力升高或降低,如果阀门保持同样的开度的话,蒸汽的流量会多少有加大和减少的情况,我认为公用系统的稳定是精馏系统温度的先决条件,楼上你认为如何? 你“说”的没有任何错误。可是问题出在哪里呢？ 我们以控制塔压力为例。假设塔的其它参数不变，只有供应塔底再沸的蒸汽压力在变化，假定塔压直控塔底再沸蒸汽的量或者串控塔底蒸汽的流量。因为该蒸汽压力的变化，然后塔压命令再沸器的流量控制阀做出调整，这样才能保持塔的稳定。这是可以实现的，完全没有问题。（这是一元参数变化） 然而实际的情况却不能让你这样子。 我们知道塔的进料除非你特意的控制其进料流量（有这种模式），否则任何塔的进料都是波动的，有时甚至有较大波幅（这时就产生二元参数变化），进料板一般不能变化了（除非特殊工艺，设计了多个可控进料口），设塔的进料变大了，就会出现塔的灵敏板以下温度降低，但是塔压已经正常，楼主的用塔压控制蒸汽流量的阀门关闭了，可这时塔底部温度却还低呢！如果有三元以上参数也变化呢？楼主的精馏塔还精馏吗？ 正确的精馏塔的控制机理应该是这样的：因为工艺的变化，要求塔底再沸器蒸汽流量伴随变化，蒸汽流量是从动参数。反过来是不允许的，尽管理论上是成立的。 顺便想讨论的是：一个装置中锅炉系统不会因为系统补水和排污而导致蒸汽系统压力产生波动，否则属于事故方向问题。

精馏塔提馏段的温度控制系统

南华大学 过程控制仪表课程设计 设计题目精馏塔提馏段的温度控制系统学生XXX 专业班级自动化X X X 学号XXXXXXXXXX 指导老师XXX 2012年6月25日

目录 1.系统简介与设计目的 (2) 2.控制系统工艺流程及控制要求 (3) 3．设计方案及仪表选型 (4) 3.1控制方案的确定 (4) 3.2控制系统图、方框图 (5) 4.各个环节仪表的选型，仪表的工作原理以及性能指标 (7) 4.1检测元件 (7) 4.1.1铠装热电偶特点 (7) 4.1.2铠装热电偶主要技术参数 (7) 4.2变送器 (7) 4.2.1变送器主要技术指标 (7) 4.3调节器 (8) 4.4执行器 (8) 4.4.1电／气阀门定位器作用 (8) 5.绘制仪表盘电气接线图，端子接线图 (10)

6.仪表型号清单 (11) 7.设计总结 (12) 参考文献 (13) 1.系统简介与设计目的 精馏操作是炼油、化工生产过程中的一个十分重要的环节。精馏塔的控制直接影响到工厂的产品的质量、产量和能量的消耗，因此精馏塔的自动控制长期以 来一直受到人们的高度重视。精馏塔是一个多输入多输出的对象，它由很多级塔 板组成，在机理复杂，对控制要求又大多较高。这些都给自动控制带来一定的困难。同时各塔工艺结构特点有千差万别，这需要深入分析特性，结合具体塔的 特点，进行自动控制方案设计和研究。精馏塔的控制最终目标是，在保证产品质 量的前提下，使回收率最高，能耗最小，或使总收益最大。在这个情况为了更好 实现精馏的目标就有了提馏段温度控制系统的产生。

按提馏段指标的控制方案，当塔釜液为主要产品时，常常按提馏段指标控制。 如果是液相进料，也常采用这类方案。这是因为在液位相进料时，进料量的变化， 首先影响到塔底产品浓度，塔顶或精馏段塔板上的温度不能很好地反映浓度的变 化，所以采用提馏段控制温度比较及时。另外如果对釜底出料的成分要求高于塔 顶出料，塔顶或精馏段板上温度不能很好反映组分变化和实际操作回流比大于几 倍最小回流比时，可采用提馏段控制。提馏段温度是衡量质量指标的间接指标，而以改变再沸器加热量作为控手段的方案，就是提馏段温控。 精馏塔的控制目标是：在保证产品质量合格的前提下，使塔的回收率最高、能耗最低，即使总收益最大，成本最小。

影响精馏塔操作

精馏塔的操作 填料塔的操作是从物料平衡、热量平衡、相平衡及填料塔性能等几个方面考虑，通过控制系统建立并调节塔的操作条件，使填料塔满足分离要求。 控制系统可采用手动、一般自动化仪表或智能计算机操作。(一)、控制参数 图中表示了塔操作控制的典型参数，其中6个流量参数：进料量、塔顶和塔釜产品流量、冷凝量、蒸发量和回流量。 除流量参数外，还有压力、塔釜液位、回流罐液位、塔顶产品组成和塔釜产品组成等参数。 精馏塔常用控制参数 压力和液位控制是为了建立塔稳态操作条件，液位恒定阻止了液体累积，压力恒定阻止了气体累积。对于一个连续系统，若不阻止累积就不可能取得稳态操作，也就不可能稳定。压力是精馏操作的主要控制参数，压力除影响气体累积外,还影响冷凝、蒸发、温度、组成、相对挥发度等塔内发生的几乎所有过程。 产品组成控制可以直接使用产品组成测定值, 也可以采用代表产品组成的物性，如密度、蒸气压等。最常用的是采用灵敏点温度。(二)、填料塔操作瓶颈及解决方法

任何一个设计都不可能把装置中的每个设备及每个设备中的每个部分设计在同一最大负荷百分数下操作,而许多工厂则希望采取各种手段使装置生产能力达到最大,这就使装置中的至少一个部分成为操作瓶颈,填料塔操作中,填料塔的任一部分、塔顶冷凝器、塔釜再沸器等都可能成为操作瓶颈,这里所指的瓶颈是指装置已达到设计负荷需进一步提高分离效率和生产能力,而装置中的某一设备或某一设备的某一部分限制了生产能力和分离效率的提高。 1、填料塔为操作瓶颈 填料塔在设计气液负荷范围内操作可取得所需的分离效率,超过此负荷范围,会导致分离效率下降、压降升高泛塔等现象,多数情况下填料塔操作提高处理能力和分离效率的瓶颈是填料塔本身。 (1) 填料塔处理能力的提高 ①增、降压操作 若设备及工艺条件允许,适当增、降塔压是提高填料塔处理能力的最好办法。 在常压附近,提高压力可使处理量提高,低压、相对挥发度高及相对挥发度随压力变化不大时,增压操作对处理量提高最大。压力较高,有时降低压力可提高处理能力,在高压、相对挥发度低及相对挥发度随压力升高而降低很大的场合,降压操作处理量提高较大。

精馏塔常见问题解答

精馏技术广泛应用于各类化学品的生产中，而精馏塔在化工厂也是较为常见的装置之一。而在实际操作中，大家都会遇到这样那样的问题，今天正太压力容器就给总结精馏操作中常见的几种问题 1精馏操作中怎样调节塔的压力？影响塔压变化的因素是什么？ 任何一个精馏塔的操作，都应把塔压控制在规定的指标，以相应地调节其它参数。塔压波动过大，就会破坏全塔的物料平衡和气液平衡，使产品达不到所要求的质量。所以，许多精馏塔都有其具体的措施，确保塔压稳定在适宜围。 对于加压塔的塔压，主要有以下两种调节方法： 1. 塔顶冷凝器为分凝器时，塔压一般是靠气相采出量来调节的。 在其它条件不变的情况下，气相采出量增大，塔压下降；气相采出量减小，塔压上升。 2. 塔顶冷凝器为全凝器时，塔压多是靠冷剂量的大小来调节，即相当于调节回流液温度。 在其它条件不变的前提下，加大冷剂量，则回流液的温度降低，塔压降低；若减少冷剂量，回流液温度上升，塔压上升。 对于减压精馏塔的压力控制，主要有以下两种方法： 1. 当塔的真空借助于喷射泵获得时，可以用调节塔顶冷凝器之冷剂量或冷剂温度从而改变尾气量的方法来调节塔的真空度。 当被分离的物料允许与空气接触时，在此控制方案中，蒸汽喷射泵在最大的能力下工作，调节阀装在通大气的管线上，用调节阀开度的大小，调节系统的尾气抽气量，从而达到调节塔的真空度的目的。 2. 当采用电动真空泵抽真空时，调节阀装在真空泵的回流管线上，用调节阀开度的大小来调节系统的尾气抽出量，从而调节塔的真空度。 对于常压塔的压力控制，主要有以下三种方法：

1. 对塔顶压力在稳定性要求不高的情况下，无需安装压力控制系统，应当在 精馏设备（冷凝器或回流罐）上设置一个通大气的管道，以保证塔压力接近于大气压。 2. 对塔顶压力的稳定性要求较高或被分离的物料不能和空气接触时，塔顶压 力的控制可采用加压塔塔压的控制方法。 3. 用调节塔釜加热蒸汽量的方法来调节塔釜的气相压力。 2精馏操作中怎样调节釜温？影响釜温波动的因素是什么？ 釜温是由釜压和物料组成决定的。精馏过程中，只有保持规定的釜温，才能确保产品质量。因此釜温是精馏操作中重要的控制指标之一。 ? 当釜温变化时，通常是用改变蒸发釜的加热蒸汽量，将釜温调节至正常。 ? ? 当釜温低于规定值时，应加大蒸汽用量，以提高釜液的汽化量，使釜液中重组分的含量相对增加，泡点提高，釜温提高。 ? ? 当釜温高于规定值时，应减少蒸汽用量，以减少釜液的汽化量，使釜液中轻组分的含量相对增加，泡点降低，釜温降低。 ? 釜温波动的原因比较多，正太压力容器经过长期的总结，当塔压突然升高时，釜温会随之升高，而后又复下降。这是由于这种釜温的升高是因压力升高引起了釜液泡点的升高所致。因而，塔的上升蒸汽量不但不会增加，反而还会因为压力的升高而减少；这样，塔釜混合液中轻组分的蒸出就不完全，将导致釜液泡点的下降，因而使釜温又随之下降。 反之，当塔压突然下降时，塔的上升蒸汽量会因塔压的降低而增加，造成塔釜液面的迅速降低，这样重组分可能带至塔顶。随着釜液中组分的变重，釜液的泡点

影响精馏操作的主要因素及常见问题

影响精馏操作的主要因素 1．物料平衡的影响和制约 根据精馏塔的总物料衡算可知，对于一定的原料液流量F和组成xF，只要确定了分离程度xD 和xW，馏出液流量D和釜残液流量W也就被确定了。 采出率D/F: D/F=(xF-xW)/(xD-xW) 不能任意增减，否则进、出塔的两个组分的量不平衡，必然导致塔内组成变化，操作波动，使操作不能达到预期的分离要求。 在精馏塔的操作中，需维持塔顶和塔底产品的稳定，保持精馏装置的物料平衡是精馏塔稳态操作的必要条件。通常由塔底液位来控制精馏塔的物料平衡。 2、塔顶回流的影响 回流比是影响精馏塔分离效果的主要因素，生产中经常用回流比来调节、控制产品的质量。当回流比增大时，精馏产品质量提高； 当回流比减小时，xD减小而xW增大，使分离效果变差。 回流比增加，使塔内上升蒸汽量及下降液体量均增加，若塔内汽液负荷超过允许值，则可能引起塔板效率下降，此时应减小原料液流量。 调节回流比的方法可有如下几种。 （1）减少塔顶采出量以增大回流比。 （2）塔顶冷凝器为分凝器时，可增加塔顶冷剂的用量，以提高凝液量，增大回流比。 （3）有回流液中间贮槽的强制回流，可暂时加大回流量，以提高回流比，但不得将回流贮槽抽空。 必须注意，在馏出液采出率D/F规定的条件下，籍增加回流比R以提高xD的的方法并非总是有效。 加大操作回流比意味着加大蒸发量与冷凝量，这些数值还将受到塔釜及冷凝器的传热面的限制。 3．进料热状况的影响

当进料状况（xF和q）发生变化时，应适当改变进料位置，并及时调节回流比R。一般精馏塔常设几个进料位置，以适应生产中进料状况，保证在精馏塔的适宜位置进料。如进料状况改变而进料位置不变，必然引起馏出液和釜残液组成的变化。 进料情况对精馏操作有着重要意义。常见的进料状况有五种，不同的进料状况，都显著地直接影响提馏段的回流量和塔内的汽液平衡。 精馏塔较为理想的进料状况是泡点进料，它较为经济和最为常用。 对特定的精馏塔，若xF减小，则将使xD和xW均减小，欲保持xD不变，则应增大回流比。 4．塔釜温度的影响 釜温是由釜压和物料组成决定的。精馏过程中，只有保持规定的釜温，才能确保产品质量。因此釜温是精馏操作中重要的控制指标之一。 提高塔釜温度时，则使塔内液相中易挥发组分减少，同时，并使上升蒸汽的速度增大，有利于提高传质效率。 如果由塔顶得到产品，则塔釜排出难挥发物中，易挥发组分减少，损失减少； 如果塔釜排出物为产品，则可提高产品质量，但塔顶排出的易挥发组分中夹带的难挥发组分增多，从而增大损失。 在提高温度的时候，既要考虑到产品的质量，又要考虑到工艺损失。一般情况下，操作习惯于用温度来提高产品质量，降低工艺损失。 当釜温变化时，通常是用改变蒸发釜的加热蒸汽量，将釜温调节至正常。 当釜温低于规定值时，应加大蒸汽用量，以提高釜液的汽化量，使釜液中重组分的含量相对增加，泡点提高，釜温提高。 当釜温高于规定值时，应减少蒸汽用量，以减少釜液的汽化量，使釜液中轻组分的含量相对增加，泡点降低，釜温降低。 此外还有与液位串级调节的方法等。 5．操作压力的影响 塔的压力是精馏塔主要的控制指标之一。在精馏操作中，常常规定了操作压力的调节范围。塔压波动过大，就会破坏全塔的气液平衡和物料平衡，使产品达不到所要求的质量。

精馏塔操作规程完整

精馏操作基本知识 1、何为相和相平衡： 答：相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分，不同相之间往往有一个相界面，把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如水和冰混合在一起，水为液相，冰为固相。一般情况下，物料在精馏塔内是气、液两相。 在一定的温度和压力下，如果物料系统中存在两个或两个以上的相，物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化，我们称系统处于平衡状态。平衡时，物质还是在不停地运动，但是，各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化，当条件改变时，将建立起新的相平衡，因此相平衡是运动的、相对的，而不是静止的、绝对的。比如：在精馏系统中，精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时，要进行传热、传质，其结果是气体部分冷凝，形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化，形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的，当气液两相达到平衡时，其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。 2、何为饱和蒸汽压？ 答：在一定的温度下，与同种物质的液态（或固态）处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度的升高而增加。众所周知，放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里，并抽走上方的空气，当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是，当温度一定时，气相压力最中将稳定在一个固定的数值 专业资料可编上,这时的压力称为水在该温 度下的饱和蒸汽压。

应当注意的是，当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是，液相的水分子仍然不断地气化，气相中的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，气体和液体达到平衡状态。所以，液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时，气液两相即达到了相平衡。 3、何为精馏，精馏的原理是什么？ 答：把液体混合物进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏o 为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝，就能分离为纯或比较纯的组分呢？对于一次汽化，冷凝来说，由于液体混合物中所含的组分的沸点不同，当其在一定温度下部分汽化时，因低沸点物易于气化，故它在气相中的浓度较液相高，而液相中高沸点物的浓度较气相高。这就改变了气液两相的组成。当对部分汽化所得蒸汽进行部分冷凝时，因高沸点物易于冷凝，使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高，而为冷凝气中低沸点物的浓度比冷凝液中要高。这样经过一次部分汽化和部分冷凝，使混合液通过各组分浓度的改变得到了初步分离。如果多次的这样进行下去，将最终在液相中留下的基本上是高沸点的组分，在气相中留下的基本上是低沸点的组分。由此可见，多次部分汽化和多次部分冷凝同时进行，就可以将混合物分离为纯或比较纯的组分。 液体气化要吸收热量，气体冷凝要放出热量。为了合理的利用热量，我们可以把气体冷凝时放出的热量供给液体气化时使用，也就是使气液两相直接接触，在传热同时进行传质。为了满足这一要求，在实践中，这种多次部分汽化 专业资料可编伴随多次部分冷凝的过程是逆 流作用的板式设备中进行的。所谓逆 流，就是因液体受热而产生的温度较高

影响填料精馏塔操作的因素

影响填料精馏塔操作的因素 影响精馏操作的因素有以下几种： （1）回流比的影响； （2）进料状态的影响； （3）进料量大小的影响； （4）进料组成变化的影响； （5）进料温度变化的影响； （6）塔顶冷剂量大小的影响； （7）塔顶采出量大小的影响； （8）塔底采出量大小的影响； （9）进料位置的影响； （10）填料种类的影响； （11）塔的安装对精馏操作的影响； （12）蒸汽速度和喷淋密度的影响； 1.回流比的影响 操作中改变回流比的大小，以满足产品的质量要求是经常遇到的问题。当塔顶馏份重组份含量增加时，常采用加大回流的方法将重组份压下去，以使产品质量合格。当精馏段的轻组份下到提馏段造成塔下部温度降低时，可以用适当减少回流比的方法以使釜温度提起来。增加回流比，对从塔顶得到产品的精馏塔来说，可以提高产品质量，但是却要降低塔的生产能力，增加水、电、气的消耗。回流比过大，将会造成塔内物料的循环量过大，甚至能导致液泛，破坏塔的正常操作 2.进料状态有哪几种，对精馏操作有何影响？ 进料状态有五种：(1)冷进料。(2)饱和液。(3)气液混和物。(4)饱和气。(5)过热气。 对于固定进料的某个塔来说，进料状态的改变，将会影响产品质量和损失。例如：某塔为饱和液进料，当改为冷进料时，料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相遇，即被加热至饱和温度，与此同时，上升蒸汽有一部分被冷凝下来，精馏段塔板数过多，提馏段板数不足，结果会造成釜液中损失增加。这时在操作上，应适当调整再沸器蒸汽，使塔的回流量达到原来量 3.进料量的大小对精馏操作有何影响？ 有两种情况：(l)进料量波动范围不超过塔顶冷凝器和加热釜的负荷范围时，只要调节得当，对顶温和釜温不会有显著变化，而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。(2)进料量变动的范围超过了塔顶冷凝器和加热的负荷范围时，不仅影响塔内上升蒸汽速度的变化，而且会改变塔顶、塔釜温度，致使塔板上的气液平衡组成改变，直接影响塔顶产品的质量和塔釜损失。总之，进料过大的波动，将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件，造成了系列的波动。因此，应平衡进料，细心调节。 4.进料组成的变化对精馏操作有何影响 进料组成的变化直接影响精馏操作，当进料中重组分增加时，精馏段负荷增加，容易造成重组分带到塔顶，使塔顶产品不合格，若进料中轻组分增加，提馏段负菏就会加重，容易造成

精馏塔控制系统设计

Hefei University 《化工仪表及自动化》过程考核之三——设计 题目：精馏塔控制系统设计， 系别： 班级： 姓名： 学号： 教师： 日期：

目录 Hef e i Un iv ers ity (1) 化工班：《化工仪表及自动化》 (1) 过程考核之三——设计 (1) 一、概述 (3) 二、内容 (3) 三、说明 (3) 1、工作要求 (3) 2、物料 (3) 3、精馏过程的控制方案设计 (4) 四、设备选型 (5) 1、测控仪表选型 (5) 2、执行机构选型 (5) 五、总结 (5) 六、参考文献 (5)

精馏塔控制系统设计 一、概述 精馏塔是化工生产中分离互溶液体混合物的典型分离设备。它是依据精馏原理对液体进行分离，即在一定压力下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同，使轻组份（即沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分）汽化。经多次部分液相汽化和部分气相冷凝，使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，从而实现分离的目的，满足化工连续化生产的需要。精馏塔塔釜温度控制的稳定与否直接决定了精馏塔的分离质量和分离效果，控制精馏塔的塔釜温度是保证产品高效分离，进一步得到高纯度产品的重要手段。维持正常的塔釜温度，可以避免轻组分流失，提高物料的回收率，也可减少残余物料的污染作用。影响精馏塔温度不稳定的因素主要是来自外界来的干扰。 二、内容 蒸馏的基本原理是将液体混合物部分气化,利用其中各组份挥发度不同（相对挥发度）的特性，实现分离目的的单元操作。蒸馏按照其操作方法可分为：简单蒸馏、闪蒸、精馏和特殊精馏等。 本文主要内容是结合课本所学仪表自动化知识，掌握测控仪表，了解二元精馏系统流程仪表的位号和特点，仔细研究二元精馏的工艺流程图，熟悉工艺流程依次设计一套完整的控制方案，使系统能对二元精馏的工艺过程进行有效地控制。 三、说明 1、工作要求 精馏塔控制系统主要分为三部分控制：塔釜温度控制精馏塔塔釜温度是产品成分的间接质量指标,要求温度检测点在系统受到干扰时温度变化灵敏,因此塔内测温点设置在灵敏板上,通过控制再沸器蒸汽流量来实现温度的稳定。 2、物料

精馏塔基础知识

塔基础知识 1：化工生产过程中, 是如何对塔设备进行定义的? 答: 化工生产过程中可提供气（或汽）液或液液两相之间进行直接接触机会，达到 相际传质及传热目的，又能使接触之后的两相及时分开，互不夹带的设备称之为塔。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等，因此，塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。 2：塔设备是如何分类的? 答：按塔的内部构件结构形式，可将塔设备分为两大类：板式塔和填料塔。按化工操作单元的特性（功能），可将塔设备分为：精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔 （合成塔）、萃取塔、再生塔、干燥塔。按操作压力可将塔设备分为：加压塔、常压塔和减压塔。按形成相际接触界面的方式，可将塔设备分为：具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。 3：什么是塔板效率?其影响因素有哪些? 答：理论塔板数与实际塔板数之比叫塔板效率，它的数值总是小于 1 。在实际 运行中，由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因，气液相的组成与平衡状态有所偏离，所以在确定实际塔板数量时，应考虑塔板效率。系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响，目前塔板效率还不能精确地预测。 4：塔的安装对精馏操作有何影响? 答：：（1）塔身垂直.倾斜度不得超过1/1000, 否则会在塔板上造成死区,使塔的精馏效率下降；（2）塔板水平.水平度不超过正负2mm塔板水平度如果达不到要求, 则会造成液层高度不均匀, 使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过, 使气液两相不能在塔板上达到预期的传热,传质要求. 使塔板效率降低。筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。对于舌形塔板，浮动喷射塔板，斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置，保持开口方向与该层塔板上液体的流动方向一致。（3）溢 流口与下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘的液体之中，以保持上层液相下流时有足够的通道和封住下层上升蒸汽必须的液封，避免气相走短路。另外，泪孔是否畅通，受液槽，集油箱，升气管等部件的安装，检修情况都是要注意的。对于不同的塔板有不同的安装要求，只有按要求安装才能保证塔的生产效率。 5：塔设备中的除沫器有什么作用? 答：除沫器用于分离塔中气体夹带的液滴，以保证有传质效率，降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作，一般多在塔顶设置除沫器。可有效去除 3 —5um的雾滴，塔盘间若设置除沫器，不仅可保证塔盘的传质效率，还可以减小板间距。所以丝网除沫器主要用于气液分离。 6：塔器在进行设备的材料选择时, 应考虑哪些问题? 答：（1）在使用温度下有良好的力学性能,即较高的强度, 良好的塑性和冲击韧性以及较低的缺口敏感性。（2）要求具有良好的抗氢, 氮等气体的腐蚀性能。（3）要求具有较好的制造和加工性能，并具有良好的可焊性。（4）热稳定性好

精馏塔PID控制系统简介

精馏塔PID控制系统简介 一、PID控制系统 单回路控制系统通常是指由一个检测元件及一个变送器、一个控制器、一个执行器、一个被控对象所组成的一个闭合回路的控制系统，又称简单控制系统或单参数控制系统。单回路控制系统是所有过程控制系统中最简单、最基本、应用最广泛和最成熟的一种，约占控制回路的80%以上，适用于被控对象滞后时间较小、负荷和干扰变化不大、控制质量要求不很高的场合。控制器在冶金、石油、化工、电力等各种工业生产中应用极为广泛。要实现生产过程自动控制，无论是简单的控制系统，还是复杂的控制系统，控制器都是必不可少的。控制器是工业生产过程自动控制系统中的一个重要组成部分。它把来自检测仪表的信号进行综合，按照预定的规律去控制执行器的动作，使生产过程中的各种被控参数，如温度、压力、流量、液位、成分等符合生产工艺要求。主要介绍在工业控制中有一定影响力的DDZ-Ⅲ型控制器的控制规律、构成原理和使用方法。 二、控制器的控制规律： 在自动控制系统中，由于扰动作用的结果使被控参数偏离给定值，从而产生偏差，控制器将偏差信号按一定的数学关系，转换为控制作用，将输出作用于被控过程，以校正扰动作用所造成的影响。被控参数能否回到给定值上，以怎样的途径、经过多长时间回到给定值上来，即控制过程的品质如何，不仅与被控过程的特性有关，而且也与控制器的特性，即控制器的规律有关。 所谓控制器的控制规律，就是指控制器的输出信号与输入信号之间随时间变化的规律。这种规律反映了控制器本身的特性。 控制器的基本控制规律由比例（P）、积分（I）、微分（D）三种。这三种控制规律各有其特点。 三、精馏塔主要测量控制点的测控方法、装置和设备的报警连锁简介 1、塔釜上升蒸汽量的控制： 塔釜上升蒸汽量是由塔釜加热电压来决定的，控制塔釜加热电压即可控制塔釜上升蒸汽量

影响精馏塔操作的重要原因

这才是影响精馏塔操作的重要原因…… 打开各种化工论坛，能看见不少网友对精馏领域提出的疑问。“影响精馏操作的因素”几乎是被提问次数最多的问题，那么影响它的因素都有哪些呢？ 影响精馏操作的因素有以下几种 1、回流比的影响； 2、进料状态的影响； 3、进料量大小的影响； 4、进料组成变化的影响； 5、进料温度变化的影响； 6、塔顶冷剂量大小的影响； 7、塔顶采出量大小的影响； 8、塔底采出量大小的影响； 9、进料位置的影响； 10、填料种类的影响； 11、塔的安装对精馏操作的影响； 12、蒸汽速度和喷淋密度的影响。

1、回流比的影响 操作中改变回流比的大小，以满足产品的质量要求是经常遇到的问题。当塔顶馏份重组份含量增加时，常采用加大回流的方法将重组份压下去，以使产品质量合格。当精馏段的轻组份下到提馏段造成塔下部温度降低时，可以用适当减少回流比的方法以使釜温度提起来。增加回流比，对从塔顶得到产品的精馏塔来说，可以提高产品质量，但是却要降低塔的生产能力，增加水、电、气的消耗。 回流比过大，将会造成塔内物料的循环量过大，甚至能导致液泛，破坏塔的正常操作。 2、进料状态有哪几种，对精馏操作有何影响？

进料状态有五种：(1)冷进料(2)饱和液(3)气液混和物(4)饱和气(5)过热气 对于固定进料的某个塔来说，进料状态的改变，将会影响产品质量和损失。 例如：某塔为饱和液进料，当改为冷进料时，料液入塔后在加料板上与提馏段上升的蒸气相遇，即被加热至饱和温度，与此同时，上升蒸汽有一部分被冷凝下来，精馏段塔板数过多，提馏段板数不足，结果会造成釜液中损失增加。这时在操作上，应适当调整再沸器蒸汽，使塔的回流量达到原来量 3、进料量的大小对精馏操作有何影响？ 有两种情况： （1）进料量波动范围不超过塔顶冷凝器和加热釜的负荷范围时，只要调节得当，对顶温和釜温不会有显着变化，而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。 （2）进料量变动的范围超过了塔顶冷凝器和加热的负荷范围时，不仅影响塔内上升蒸汽速度的变化，而且会改变塔顶、塔釜温度，致使塔板上的气液平衡组成改变，直接影响塔顶产品的质量和塔釜损失。 总之，进料过大的波动，将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件，造成了系列的波动。因此，应平衡进料，细心调节。

精馏塔精馏段温度比值控制方案设计

目录 1. 精馏塔控制系统介绍 (1) 1.1精馏塔原理 (1) 2. 精馏塔精馏段控制分析 (2) 2.1精馏塔精馏段的控制要求 (2) 2.2精馏塔精馏段的扰动分析 (3) 2.3精馏塔被控变量的选择 (6) 3. 比值控制系统 (7) 3.1 比值控制系统简介 (7) 3.2 比值控制系统的设计 (7) 4. 精馏塔精馏段温度比值控制系统设计 (9) 4.1精馏塔精馏段比值控制系统参数的选择 (9) 4.2控制参数的确定 (9) 4.3现场仪表选型，编制有关仪表信息的设计文件 (9) 4.4系统方块图 (10) 5. 分析被控对象特性，选择控制算法（调节器控制规律的确定） (11) 5.1比值系数的确定 (11) 6. 精馏塔精馏段温度控制分析 (12) 7. 系统仿真与参数整定 (14) 7.1 控制系统的Simulink仿真框图 (14) 7.2 PID参数整定 (14) 8. 课程设计总结 (18) 9. 参考文献 (19)

1.精馏塔控制系统介绍 1.1精馏塔原理 精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有板式塔和填料塔两种主要类型。根据操作方式又可分为连续精馏塔和间歇精馏塔。 蒸汽由塔底进入，与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发组分不断地向蒸汽中转移，蒸汽中的难会发组分不断地向下降液中转移，蒸汽越接近塔顶，其易挥发组分浓度越高，而下降液越接近塔底，其难挥发组分则越富集，达到组分分离的目的。由塔顶上升的蒸汽进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸汽返回塔中，另一部分液体则作为釜残液取出。蒸馏的基本原理是将液体混合物部分气化，利用其中各组分挥发度不同的特性，实现分离目的的单元操作。蒸馏按照其操作方式可分为：简单蒸馏，闪蒸，精馏，特殊精馏等。 1.2精馏装置的作用 （1）精馏段的作用 加料版以上的塔段为精馏段，其作用是逐板增加上升气相中的易挥发组分的浓度。 （2）提馏段的作用 包括加料版在内的以下塔板为提馏段，其作用是逐板提取下降的液相中易挥发组分。 （3）塔板的作用 塔板是供气液两相进行传质和传热的场所。每一块塔板上气液两相进行双向传质，只要有足够的塔板数，就可以将混合液分离成两个较纯净的组分。 （4）再沸器的作用 其作用是提供一定流量的上升蒸气流。 （5）冷凝器的作用 其作用是提供塔顶液相产品并保证有适当的液相回流。回流主要补充塔板上易挥发组分的浓度，是精馏连续定态进行的必要条件。精馏是一种利用回流使混合液得到高纯度分离的蒸馏方法。

精馏塔操作过程中常见问题

1，液泛？ 在精馏操作中，下层塔板上的液体涌至上层塔板，破坏了塔的正常操作，这种现象叫做液泛。 液泛形成的原因，主要是由于塔内上升蒸汽的速度过大，超过了最大允许速度所造成的。另外在精馏操作中，也常常遇到液体负荷太大，使溢流管内液面上升，以至上下塔板的液体连在一起，破坏了塔的正常操作的现象，这也是液泛的一种形式。以上两种现象都属于液泛，但引起的原因是不一样的。 2，雾沫夹带？ 雾沫夹带是指气体自下层塔板带至上层塔板的液体雾滴。在传质过程中，大量雾沫夹带会使不应该上到塔顶的重组分带到产品中，从而降低产品的质量，同时会降低传质过程中的浓度差，只是塔板效率下降。对于给定的塔来说，最大允许的雾沫夹带量就限定了气体的上升速度。 影响雾沫夹带量的因素很多，诸如塔板间距、空塔速度、堰高、液流速度及物料的物理化学性质等。同时还必须指出：雾沫夹带量与捕集装置的结构也有很大的关系。虽然影响雾沫夹带量的因素很多，但最主要的影响因素是空塔速度和两块塔板之间的气液分离空间。对于固定的塔来说，雾沫夹带量主要随空塔速度的增大而增大。但是，如果增大塔板间的距离，扩大分离空间，则相应提高空塔速度。 3，液体泄漏？ 俗称漏液，塔板上的液体从上升气体通道倒流入下层塔板的现象叫泄漏。在精馏操作中，如上升气体所具有的能量不足以穿过塔板上的液层，甚至低于液层所具有的位能，这时就会托不住液体而产生泄漏。 空塔速度越低，泄漏越严重。其结果是使一部分液体在塔板上没有和上升气体接触就流到下层塔板，不应留在液体中的低沸点组分没有蒸出去，致使塔板效率下降。因此，塔板的适宜操作的最低空塔速度是由液体泄漏量所限制的，正常操作中要求塔板的泄漏量不得大于塔板上液体量的10%。泄漏量的大小，亦是评价塔板性能的特性之一。筛板、浮阀塔板和舌形塔板在塔内上升气速度小的情况下比较容易产生泄漏。 4，返混现象？ 在有降液管的塔板上，液体横过塔板与气体呈错流状态，液体中易挥发组分的浓度降沿着流动的方向逐渐下降。但是当上升气体在塔板上是液体形成涡流时，浓度高的液体和浓度低的液体就混在一起，破坏了液体沿流动方向的浓度变化，这种现象较做返混现象。返混现象能导致分离效果的下降。 返混现象的发生，受到很多因素的影响，如停留时间、液体流动情况、流道的长度、塔板的水平度、水力梯度等。 5，最适宜的进料板位置确定 最适宜的进料板位置就是指在相同的理论板数和同样的操作条件下，具有最大分离能力的进料板位置或在同一操作条件下所需理论板数最少的进料板位置。 在化学工业中，多数精馏塔都设有两个以上的进料板，调节进料板的位置是以进料组分发生变化为依据的。当进料组分中的轻关键组分比正常操作较低时，应将进料板的位置向下移，以增加精馏段的板数，从而提高精馏段的分离能力。反之，进料板的位置向上移，则是为增加提馏段的板数，以提高提馏段的分离能力。总之，在进料板上进料组分中轻关键组分的含量应该小于精馏段最下一块塔板上的轻关键组分的含量，而大于提馏段最上一块塔板上的轻组分的含量。这样就使进料后不至于破坏塔内各层塔板上的物料组成，从而保持平稳操作。

精馏塔控制系统

第6章精馏塔控制系统 6.1 概述 精馏是化工、石油化工、炼油生产过程中应用极为广泛的传质传热过程。精馏的目的是利用混合液中各组分具有不同挥发度，将各组分分离并达到规定的纯度要求。精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即同一温度下各组分的蒸汽分压不同，使液相中轻组分转移到气相，气相中的重组分转移到液相，实现组分的分离。 轻组分的转移提供能量；冷凝器将塔顶来的上升蒸汽冷凝为液相，并提供精馏所需的回流。 精馏过程是一个复杂的传质传热过程。表现为：过程变量多，被控变量多，可操纵的变量也多；过程动态和机理复杂。因此，熟悉工艺过程和内在特性，对控制系统的设计十分重要。 6.1.1 精馏塔的控制要求 精馏塔的控制目标是：在保证产品质量合格的前提下，使塔的回收率最高、能耗最低，即使总收益最大，成本最小。 精馏过程是在一定约束条件下进行的。因此，精馏塔的控 制要求可从质量指标、产品产量、能量消耗和约束条件四方面 考虑。 1．质量指标 精馏塔的质量指标是指塔顶或塔底产品的纯度。通常，满 足一端的产品质量，即塔顶或塔底产品之一达到规定纯度，而 另一端产品的纯度维持在规定范围内。所谓产品的纯度，就二 元精馏来说，其质量指标是指塔顶产品中轻组分含量和塔底产 品中重组分含量。对于多元精馏而言，则以关键组分的含量来 表示。关键组分是指对产品质量影响较大的组分，塔顶产品的 关键组分是易挥发的，称为轻关键组分；塔底产品的关键组分 是不易挥发的，称为重关键组分。产品组分含量并非越纯越好， 原因是，纯度越高，对控制系统的偏离度要求就越高，操作成 本的提高和产品的价格并不成比例增加，因此纯度要求应与使图6.1-1 精馏塔示意图 用要求适应。 2．物料平衡控制 进出物料平衡，即塔顶、塔底采出量应和进料量相平衡，维持塔的正常平稳操作，以及上下工序的协调工作。物料平衡的控制是以冷凝罐（回流罐）与塔釜液位一定（介于规定的上、下限之间）为目标的。 3．能量平衡和经济平衡性指标 要保证精馏塔产品质量、产品产量的同时，考虑降低能量的消耗，使能量平衡，实现较好的经济性。 4．约束条件 精馏过程是复杂传质传热过程。为了满足稳定和安全操作的要求，对精馏塔操作参数有一定的约束条件。 气相速度限：精馏塔上升蒸汽速度的最大限。当上升速度过高时，造成雾沫带，塔板上的液体不能向下流，下层塔板的气相组分倒流到上层塔板，出现液泛现象。 最小气相速度限：指精馏塔上升蒸汽速度的最小限值。当上升蒸汽速度过低时，上升蒸汽不能托起上层的液相，造成漏夜，使板效率下降，精馏操作不能正常进行。